2.2.1可逆反应 化学平衡 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学平衡状态，涵盖定义、特征及判断依据。通过旧知回顾可逆反应“四同”特点，结合小试牛刀例题（如判断可逆反应、分析浓度范围），搭建新旧知识联系的学习支架，引导学生自然过渡到新知。 其亮点在于采用“议论-展示&评价”模式，结合合成氨反应速率-时间图分析平衡建立，体现科学思维的证据推理与模型建构。以“正逆相等，变量不变”为核心，通过多维度例题（如不同反应类型的压强、密度分析）培养科学探究能力。学生能深化动态平衡理解，教师可依托结构化流程提升教学效率。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 导入 旧知回顾 可逆反应及特点 1.定义：在同一条件下，既能向___________进行，同时又能向___________进行的化学反应。 2.特点（“四同”）： 3.注意：①可逆反应符号用“⇌ ”②可逆反应转化率___100% 正反应方向 逆反应方向 同一反应、同一条件、同时进行、同时存在 < 导入 小试牛刀 【例1】下列反应属于可逆反应的是(　　)。 A.盐酸与NaOH溶液的中和反应 B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾的反应与蓝矾受热失去水分生成CuSO4的反应 C.Cl2溶于水 D.Na2O溶于水 【例2】一定条件下,在密闭容器中对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1。充分反应后,下列判断正确的是 (　　)。 A.X的浓度为0 B.Y的浓度大于0.6 mol·L-1 C.Y的转化率为100% D.c(Z)的取值范围为0<c(Z)<0.4 mol·L-1 C D 思考 认真钻研 阅读课本P30-31, 完成导学案P31-32 议论 集思广益 1.什么叫做化学平衡？以合成氨为例，结合图2-5，尝试建立化学平衡。 2.化学平衡有哪些特征？ 3.以恒温恒容条件下的反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)为例，试从混合物体系中各成分的含量、正逆反应速率的关系、压强、混合气体的平均相对分子质量、温度、气体的密度(ρ)、颜色角度分析该反应如何达到平衡。 展示&评价 化学平衡 定义：在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变，即体系的组成不随时间而改变，物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 展示&评价 化学平衡的建立 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 时间 速率 υ正＝ υ逆 化学平衡状态 υ正 υ逆 t0 速率—时间图 展示&评价 化学平衡的特征 ①逆： ②等： ③动： ④定： ⑤变： “可逆反应” ν正 =ν逆(用同一物质浓度表示) ν正 =ν逆≠0，是动态平衡，只是表面静止。 各组分物质的量不变；物质的量浓度不变 条件改变，原平衡被破坏，在新条件下建新平衡 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。 (　　)(2)Cl2与水的反应不是可逆反应。 (　　)(3)NH3和HCl反应生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。 (　　)(4)可逆反应中反应物与产物共存。 (　　)(5)所有的化学反应都存在化学平衡状态。 (　　)(6)平衡时反应已经达到最大限度,反应停止了。 (　　)(7)平衡时各组分的浓度相等。 (　　)(8)化学平衡状态是一种动态平衡。（ ） 课堂检测 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 (1)直接标志—正逆相等：对于同一物质：v正=v逆； 对于不同物质：一正一逆，系数成比例 【例3】一定条件下，反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)达到平衡的标志是（ ） A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2 BD 1.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在恒温恒容密闭容器中进行, 下列可作为其达到平衡状态的标志的有哪些?①SO2和SO3的浓度相等;②SO2的质量分数保持不变;③容器中气体的压强保持不变;④SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等;⑤容器中混合气体的密度保持不变;⑥容器中气体的平均摩尔质量保持不变;⑦2v正(SO2)=v逆(O2)。 课堂检测 v v 展示&评价 正逆相等，变量不变 【例4】一定条件下，反应N2+3H2⇌2NH3达到平衡的标志是（ ） A、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 B、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键断裂 C、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键断裂 D、一个N≡N键断裂的同时，有六个N－H键形成 AC 课堂检测 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 （2）间接标志—变量不变 第一类：mB、nB、cB、质量分数WB、转化率αB、颜色、绝热容器内的温度等不再变化时，可以证明反应达到了平衡状态。 第二类： 某种气体的体积分数（即物质的量分数）不再变化时，要具体分析： 其中的B指的是反应体系中的某一种物质，不是整体量 绝大多数情况下，体积分数不变， 可以作为判断平衡的依据，个别情况例外 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 请试着分析此反应中B、C的体积分数变化A(s) B(g)+C(g) 判断： （1）气体B的体积分数不变时，该反应达到平衡。 （2）气体摩尔质量不变时，反应达到平衡。 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 这些都不是某一种物质的数据，而是所有气体的整体量。 第三类:气体的总物质的量n、体积V、压强P,要具体分析： A(g) + B(g) 2C(g) A(g) + B(g) C(g) 气体的总物质的量n 恒温恒容时的压强P 减少 不变 不变 减少 不变 减少 恒温恒压时的体积V 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 恒容时，凡是有固体或液体参与的气体反应， 其气体密度都会变，此时ρ是变量，可以作为判断依据。 第四类：恒温恒容时，气体的密度ρ不再变化时，要具体分析 ρ= m总 V 不变 气体质量增加，恒容，V不变， ρ是变量，可以作为判断依据。 对于反应：A(s)+B(g) C(g) 气体总质量 对于反应：A(g)+B(g) C(g) 前后都是气体， 气体质量不变，恒容，V不变， 密度始终不变。 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 气体质量 看气体系数 第五类：混合气体的平均摩尔质量M,不再变化时，要具体分析 M= m总 n总 分子、分母只要有一个是变量， M即可作为判断平衡的依据 A(g)+B(g) 2C(g) A(g)+B(g) C(g) A(s)+B(g) C(g) m总 n总 M 不变 不变 不变 不变 变 变 变 变 不变 展示&评价 例5.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时， 表明反应：A(s)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（ ） （其中只有B气体有颜色） A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.气体的平均分子量 D.气体的颜色 BCD 课堂检测 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 例6.在一定温度下，下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是（ ） ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的百分含量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑧ B.②⑤⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥ A 展示&评价 课堂检测 【例2】一定条件下,在密闭容器中对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g), 若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1。充分反应后,下列判断正确的是(　　)。A.X的浓度为0B.Y的浓度大于0.6 mol·L-1C.Y的转化率为100%D.c(Z)的取值范围为0<c(Z)<0.4 mol·L-1 A 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 例7.一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行合成氨反应， 以下哪些选项可以判断反应已达到化学平衡状态（ ） N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A. 单位时间内消耗 a mol N2，同时生成 2a mol NH3 B. H2的消耗速率等于N2生成速率的3倍 C. 容器内的压强不再变化 D. 混合气体的总质量不再变化 E. 混合气体的密度不再变化 BC 展示&评价 化学平衡状态的判断 正逆相等，变量不变 例8.在两个恒容绝热的密闭容器中进行下列两个可逆反应： 甲：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g); 乙：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变， ②气体压强不再改变 ③各气体组成浓度相等 ④体系中温度保持不变 ⑤断裂氧氢键速率是断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合气体密度不变 ⑦单位时间内，消耗水质量与生成氢气质量比为9:1 其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是（ ) A.①②⑤ B.③④⑥ C.⑥⑦ D.④⑤ D 检测 大展身手 1.与外界隔热、容积不变的密闭容器中, 发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(g)+M(s)　ΔH=-a kJ·mol-1, 下列说法不正确的是(　　)。 A.容器的温度不再升高,表明反应达到平衡状态 B.容器压强不变,表明反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,反应放出的总热量可能为a kJ D.反应过程中,气体的密度始终保持不变 D 小张 (小) - 检测 大展身手 2.反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH<0,若在恒压容器中发生, 下列选项表明反应一定已达平衡状态的是(　　)。 A.容器内气体的密度不再变化 B.容器内压强保持不变 C.相同时间内,生成N—H键的数目与断开H—H键的数目相等 D.容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 A 小张 (小) - 检测 大展身手 3.在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol-1, 达到化学平衡时,下列说法一定正确的是(　　)。 A.反应放出a kJ热量 B.反应物和生成物的浓度都不再发生变化 C.X和Y的物质的量之比为1∶2 D.X的正反应速率等于Z的逆反应速率 B 小张 (小) - 检测 大展身手 4.可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 A 小张 (小) - $